Тема екзогенні процеси
Питання: 1. Загальна характеристика екзогенних процесів. Вивітрювання і гіпергенез. Екологічне значення процесів вивітрювання.
2. Гравітаційні процеси. Особливості гравітаційних процесів. Екологічні особливості гравітаційних процесів.
3. Особливості геологічної діяльності вітру. Види геологічної роботи вітру. Екологічна роль еолової діяльності.
4. Поверхневі текучі води і флювіальні відкладення. Діяльність річок. Геологічна діяльність озер і боліт. Екологічна роль поверхневих водотоків.
1. Загальна характеристика екзогенних процесів. Вивітрювання і гіпергенез. Екологічне значення процесів вивітрювання.
Назва екзогенні утворено від грецьких слів «екзо» - поза, зовні і «генезис» - походження.
Екзогенні процеси проходять на поверхні Землі за участю променевої енергії Сонця, при взаємодії атмосфери, гідросфери та біосфери з літосферою. Екзогенні процеси інтенсивно змінюють образ Землі. Зовнішні геологічні процеси призводять до руйнування існуючих раніше гірських порід і мінералів і утворення нових. Ек-зогенние процеси прагнуть знівелювати, згладити поверхню Землі. Вони проявляються в безперервному руйнуванні і зміну земної поверхні внаслідок впливу атмосферних і підземних вод, річок і льодовиків, морів і океанів, вивітрювання, діяльності вітру та людини.
Сукупність процесів руйнування гірських порід і знесення зруйнованого матеріалу отримала назву денудации (лат. «Денудація» - оголення).
Екзогенні процеси проявляються у постійній боротьбі з ендогенними (внутрішніми) силами. Гірські породи і мінерали, створені ендогенними процесами, на поверхні Землі нестійкі, інтенсивно руйнуються і переходять в нових умовах в стійкі сполуки.
Ендогенні і екзогенні процеси знаходяться в тісному безперервній взаємодії і суперечності, які призводять до формування лику Землі і її рельєфу.
Вивітрювання - це зміна гірських порід будь-якого складу і структури, яке відбувається в поверхневих умовах під сукупною дією фізичних, хімічних і біохімічних процесів. Під дією цих процесів гірські породи і складають їх мінерали в приповерхневої частини земної кори перетворюються. У процесі вивітрювання виникають своєрідні освіти, які носять назву кори вивітрювання. Процеси вивітрювання грають виняткову роль в утворенні осадового матеріалу і передують виникненню переважної більшості осадових гірських порід.
Область, в якій відбувається перетворення мінеральної речовини, що складає гірські породи, називається зоною вивітрювання, або зоною гіпергенезу (від грец. «Гіпер» - над, зверху). Процес вивітрювання залежить від клімату, рельєфу місцевості, де виступають корінні породи, наявності розривних порушень, складу організмів, що беруть участь в процесі вивітрювання, а також від мінерального складу самих гірських порід, їх структурно-текстурних особливостей. Переважним фактором серед фізико-географічних процесів є клімат, від якого залежить рушійна сила процесів вивітрювання. Із сукупності кліматичних елементів найбільше значення має загальна кількість сонячної енергії, вираженої в температурному факторі і ступеня зволоженості.
Розрізняють фізичне, хімічне та біологічне вивітрювання. Зазвичай всі три види вивітрювання діють одночасно, проте в залежності від кліматичних та інших умов той чи інший вид може переважати.
Фізичне вивітрювання. В основі фізичного вивітрювання лежить явище руйнування гірських порід під дією температури і механічного впливу. Породи руйнуються від різкої зміни температури. Гірська порода не витримує перепадів температури і руйнується. Швидше будуть руйнуватися породи мають темне забарвлення, тому що вони більше нагріваються сонячними променями (процес інсоляції).
Породи різного мінерального складу і структури будуть руйнуватися з різною інтенсивністю. Так, від дії температури в першу чергу руйнуються породи, що складаються з різних мінералів, ніж з одного мінералу. Також швидше зруйнується порода, складена мінералами різного розміру, на відміну від породи складеної мінералами однакового розміру.
Іншим видом фізичного вивітрювання є механічне пошкодження порід. Прикладом може служити вода, що потрапила в тріщини і замерзла під дією мінусової температури. Відомо, що при замерзанні вода збільшується в об'ємі і розширює тріщини.
Руйнуються породи і при кристалізації в тріщинах солей, що містяться в піднімається до поверхні і випаровується воді.
Механічного руйнування гірських порід нерідко сприяє органічне життя (биогенное вивітрювання). Мохи та лишайники поселяються на скелях і поступово своїми корінцями руйнують гладку поверхню каменю.
Фізичне вивітрювання найінтенсивніше відбувається в областях з різкими добовими коливаннями температури, сухим повітрям та рідкісною рослинністю - головним чином в пустелях і на крутих схилах гір.
Хімічне вивітрювання - це руйнування гірських порід при взаємодії їх з хімічно активними елементами (киснем, вуглекислим газом, сірчистими сполуками, водою і органічними кислотами). Особливу роль при хімічному вивітрюванні має вода - вона є каталізатором різних реакцій і розчинником. Під дією цих реакцій деякі породи розчиняються і перетворюються в нові породи.
Найбільш характерні з процесів хімічного вивітрювання: окислення сульфідів, розкладання силікатів і оксидів, а також гідратація.
Окислення сульфідів. містять залізо. В основі процесу лежить приєднання кисню до мінералів з утворенням менш твердих сполук.
пірит сульфат заліза
Сірчана кислота активно розчиняє гірські породи і утворює каверни.
Гідратація - це хімічне приєднання води до мінералів і гірських порід з утворенням нових мінералів.
Гідроліз (каолінізація) - розкладання силікатів під дією води і вуглекислого газу:
ортоклаз каолинит кремнієва кислота бікарбонат
Аналогічним чином вивітрюється микроклин, альбіт, анортит і інші силікати.
Карбонатизація - це процес хімічного розкладання кристалів, що містять іони кальцію, магнію, натрію і калію природними водами, насиченими вуглекислотою з утворенням карбонатів і бікарбонатів. Розчинений вуглекислий газ реагує водою, і при цьому утворюється вуглекислота. Вода, насичена вуглекислотою, легко розчиняє багато речовин і тому є активним агентом вивітрювання гірських порід.
Розчинення. Просочуючись в глиб Землі, вода розчиняє деякі породи. До добре розчиняється породам відносяться відкладення солей, вапняки, гіпси.
Залишкові продукти вивітрювання гірських порід, що утворилися на місці руйнування корінних утворень, звуться делювия. Складається він з погано відсортованого щебеню, дресви, піску і глини і являє собою пухку масу.
Біологічне вивітрювання проявляється повсюдно пов'язано з життєдіяльністю рослинних і тваринних організмів. Руйнування гірських порід починається з появи на їх поверхні мікроорганізмів (бактерій, грибів та ін.), А також нижчих і вищих рослин (мохи, лишайники та ін.). Розпадаючись, органічна маса утворює органічні кислоти (щавлеву і ін.) І різні сполуки, які повільно і поступово руйнують гірські породи.
Гірські породи руйнуються і більш високоорганізованим організмами - землерои, хробаками і ін. Гірські породи можуть руйнуватися і під дією коренів дерев, які проникають в тріщини, збільшують свій обсяг і розламують породу.